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气举井生产管理第一页,共九十六页,编辑于2023年,星期日自喷后期的问题q2

d1

Pq1

q

第一节气举采油概述地层能量下降,所提供的压力小于举升时要消耗的压力,油井停喷。第二页,共九十六页,编辑于2023年,星期日解决方法减少自喷过程的压降,在地层所能供给的压能范围内,使油井恢复自喷。

分析压降公式,欲降低ΔP,需降低ρm。把气体从地面注入井筒内,可以增加R,从而达到降低ρm的目的。第三页,共九十六页,编辑于2023年,星期日气源1.要求:

2.来源:a.高压天然气。b.低压天然气,经压缩机加压注入。a.具有足够的压力。b.必须不含氧气。人为地把气体压入井底,使油喷出地面,这种生产方法叫气举采油法。第四页,共九十六页,编辑于2023年,星期日特点优点:井口、井下设备简单,气举不受套管尺寸限制,生产灵活,管理比较方便,作业费用低。适用范围广,尤其适用于海上采油、深井、斜井、含腐蚀性气体或含砂多、不适于泵抽的油井。缺点:地面设备复杂、投资大、需要气源,要求套管能承受高压。第五页,共九十六页,编辑于2023年,星期日1.1气举系统构成1.压缩站;2.地面配气站;3.单井生产系统;4.地面生产系统。重点:单井生产系统。地面生产系统与其他举升方式基本相同。1.气举装置与气举卸载第六页,共九十六页,编辑于2023年,星期日

第七页,共九十六页,编辑于2023年,星期日

南海某油田水下井口气举采油流程示意图第八页,共九十六页,编辑于2023年,星期日图2-14第九页,共九十六页,编辑于2023年,星期日气举前状态油井停喷时,油管和环空液面处于同一位置。气举过程

2、气举的启动压力和工作压力向环空注入压缩气时,环空液面被挤压向下,油管中的液面则上升。当环空液面下降到管鞋时,压风机达到最大压力,称为启动压力Pe。压缩气进入油管后,使油管内原油充气,液面不断上升,直至喷出地面。第十页,共九十六页,编辑于2023年,星期日3、气举采油的类型气举采油主要分为连续气举和间歇气举,此外还有腔式气举和柱塞气举,其实后两种气举方式是间歇气举的特殊形式或者延伸。第十一页,共九十六页,编辑于2023年,星期日第十二页,共九十六页,编辑于2023年,星期日若:PePc,则气举无法实现。Pc—压缩机的额定输出压力。Pe

PtPo

4.启动时压风机压力变化曲线第十三页,共九十六页,编辑于2023年,星期日启动压力的大小与气举方式、油管下入深度、井径、油管直径以及静液面的位置有关。a、液体溢出井口:启动压力:Pe=LLg(2-1a)Pe—最大启动压力;L—油管长度b、液体不溢出井口:启动压力:Pe=(h+h)Lg(2-1b)5.启动压力的计算第十四页,共九十六页,编辑于2023年,星期日h(D2-d2)/4=(/4)d2h得:h=(D2/d2-1)h

代入(2-1b)式得:Pe=hLgD2/d2(2-1c)h

Δh

D—套管内径d—油管直径h—油管在静液面下的沉没度。第十五页,共九十六页,编辑于2023年,星期日

当地层K大,被挤压的液面下降很缓慢时,环空中的液体部分被地层吸收。极端情况,全部吸收。环空液面到达管鞋时,油管液柱几乎没有升高,此时,启动压力由沉没度决定。Pe=hLgPe—最小启动压力因此:PePe

Pe

(2-1)第十六页,共九十六页,编辑于2023年,星期日若Pe大于压缩机的额定输出压力,该压缩机就无法把环空中的液体压入油管内,气体不能进入油管,就不能实现气举。要想实现气举,需大功率的压缩机来保证气举的启动。但正常生产时不需要这么大的功率,造成浪费,增加了设备的成本。为实现气举,同时降低成本,必须减小Pe,有效的方法是安装气举凡尔。第十七页,共九十六页,编辑于2023年,星期日1).U型管等压面原理;2).压缩机以Po气举,不能把环空液面完全压入油管内,只能把液面向下压一定深度(液面位于油管内压力等于Po点)。6、气举的卸载过程第十八页,共九十六页,编辑于2023年,星期日

3).在这一位置上方的油管上打孔,气体可将油管内孔之上的这段液体举出。4).液体举出,油管内压力下降,环空液面下降到一定深度后达到稳定,打第二个孔。5).当第二个孔进气时,第一个应封住。第十九页,共九十六页,编辑于2023年,星期日6).逐级将液面压向一定位置。能满足打开和封闭油管孔眼的装置叫气举凡尔,这样只需要工作压力就能启动气举。正常气举时开启的凡尔叫工作凡尔上面其余的凡尔称启动凡尔第二十页,共九十六页,编辑于2023年,星期日第二十一页,共九十六页,编辑于2023年,星期日1).注气通道;2).油管柱上注气孔的开关;3).降低注气的启动压力。以注气工作压力按预期的产量进行开采;4).灵活改变注气深度,适应供液能的变化;5).间歇气举的工作阀可以防止过高的注气压力影响下一个注气周期,控制每次注气量;6).改变举升深度,增大油井生产压差,以清洁油层解除污染;7).气举阀中的单流阀可以阻止井液从油管倒流向油套环空。7、气举阀的作用第二十二页,共九十六页,编辑于2023年,星期日第二十三页,共九十六页,编辑于2023年,星期日8、

气举凡尔的类型1)按压力控制方式可分为:节流阀气压阀或称套压操作阀液压阀或称油压操作阀复合控制阀节流阀在关闭状态时与气压阀相同,但一旦打开后,仅对油压敏感。打开阀,需要提高套压,关闭阀则降低油压或套压;气压阀在关闭状态时,有50-100%对套压敏感,而打开后,仅对套压敏感。为了开、关气举阀,必须分别提高或降低套压;液压阀与气压阀正好相反,为了开、关气举阀,必须分别降低或提高油压;复合控制阀,也称液压打开,气压关闭阀。即提高油压则打开阀,降低套压则关闭阀。第二十四页,共九十六页,编辑于2023年,星期日

2).按气举阀在井下所起的作用,气举阀可分为:卸载阀、工作阀和底阀。

3).按气举阀自身的加载方式可分为:充气波纹管阀和弹簧气举阀。

4).按气举阀安装作业方式分为:固定式气举阀和投捞式气举阀。第二十五页,共九十六页,编辑于2023年,星期日所谓套压控制或油压控制是指气举凡尔对Pt或Pc哪个更敏感。与凡尔接触面积大的压力就是凡尔的支配压力。用于连续气举的凡尔,要在打开状态时对Pt敏感一些,油压下降,凡尔关闭一些,减小进气量;油压上升,凡尔打开一些,增大进气量,以保持Pt趋于稳定。用于间歇气举的凡尔,在打开时,应最大限度扩张孔眼,并在关闭前一直保持全开状态。以保证注气期间把液体段塞举出地面。第二十六页,共九十六页,编辑于2023年,星期日当凡尔关闭时:试图打开凡尔的力:Fo=Pc(Ab-Ap)+PtAp充气室保持凡尔关闭的力:Fc=PdAb以Pvo表示凡尔将要开启瞬间凡尔处的套管压力AbPdApPcPcPt封包充气室9、气举凡尔的工作原理1).套管压力操作凡尔第二十七页,共九十六页,编辑于2023年,星期日开启瞬间:Fo=

Fc即:PdAb=Pvo(Ab-Ap)+PtAp凡尔开启压力为:(2-2)Pvo=(PdAb-PtAp)/(Ab-Ap)Pd—凡尔在井下时封包内的压力;

R—凡尔孔面积与封包面积之比,即:R=Ap/Ab

当凡尔处的套管压力Pc≥Pvo时,凡尔就被打开。(2-4)(2-6)第二十八页,共九十六页,编辑于2023年,星期日当凡尔打开时:保持凡尔开启的力:Fo=Pc(Ab-Ap)+PcAp=PcAb欲使凡尔关闭的力:Fc=PdAb欲使凡尔关闭则Fc≥Fo,即:PdAb≥PcAb以Pvc表示凡尔关闭瞬间凡尔处的套管压力Fo=Fc即:Pvc=Pd(2-7a)当凡尔处的套管压力Pc≤Pd时,凡尔就会关闭凡尔关闭压力仅与封包压力有关,与Pt无关。因为Ab>Ap,所以,对Pc敏感。第二十九页,共九十六页,编辑于2023年,星期日当凡尔关闭时:试图打开凡尔的力:Fo=Pc(Ab-Ap)+PtAp保持凡尔关闭的力:Fc=PdAb+St(Ab-Ap)St—由弹簧张力所产生的等效压力。以Pvo表示凡尔开启瞬间凡尔处的套管压力。2).双元件套压操作凡尔比套压操作凡尔多了一个弹簧,由弹簧和气室共同提供关闭力。第三十页,共九十六页,编辑于2023年,星期日开启瞬间:Fo=

Fc

于是,凡尔开启压力为:Pvo=(PdAb-PtAp)/(Ab-Ap)+St

当凡尔打开时:保持凡尔开启的力:Fo=Pc(Ab-Ap)+PcAp=PcAbAbPdApPcPcPt封包充气室St第三十一页,共九十六页,编辑于2023年,星期日欲使凡尔关闭的力:Fc=PdAb+St(Ab-Ap)欲使凡尔关闭,则:Fc≥Fo即:PdAb+St(Ab-Ap)≥PcAb以Pvc表示凡尔关闭瞬间凡尔处的套管压力关闭瞬间:Fo=

Fc

即:Pvc=

Pd+St(1-R)

第三十二页,共九十六页,编辑于2023年,星期日3).油压(液压)操作凡尔在关闭条件下,Pt作用在封包上,而Pc则作用在凡尔上。与套压操作凡尔相反,它对油压更敏感。Ab

Pd

ApPcPt封包充气室St此时的开启压力是指凡尔打开瞬间的油管压力Pvc=Pd+St(1-R)第三十三页,共九十六页,编辑于2023年,星期日4).弹簧凡尔(压差式凡尔)

正常情况下,在弹簧的作用下,凡尔坐在下凡尔座上,处于开启状态。因孔眼节流,Pt<Pc

当压差大于弹簧张力的作用后,凡尔便会关闭.当凡尔打开时:保持凡尔开启的力:Fo=AdSt+PtAdAdPcPcPtAu第三十四页,共九十六页,编辑于2023年,星期日St—弹簧张力折算到Ad面积上的等效力。

Ad—下凡尔座孔眼面积。

欲使凡尔关闭的力:Fc=PcAd

欲使凡尔关闭则:Fc≥Fo,即:Pc≥Pt+St

关闭瞬间:(Pt)c=Pc-St

凡尔关闭压差:Pc=Pc–(Pt)c=St

凡尔进气后,油管压力减小,使P增大,当P>Pc(即St)时,凡尔关闭。第三十五页,共九十六页,编辑于2023年,星期日关闭状态下:试图打开凡尔的力:Fo=AdSt+PtAu保持凡尔关闭的力:Fc=PcAuAu—上凡尔座孔眼面积凡尔开启压力:(Pt)o=Pc-凡尔开启压差:Po=Pc-(Pt)o=由于Ad/Au<1,Po<Pc,即(Pt)o>(Pt)c

第三十六页,共九十六页,编辑于2023年,星期日

此凡尔通常用作启动凡尔,一旦关闭,就完成了使命,再不容易打开。正常气举过程中,希望它一直关闭。为了减少井下凡尔数,要求凡尔有尽量大的Pc,可增大St;为使启动后凡尔有可靠的关闭状态,要获得小的Po,则应减小Ad/Au,即增加孔径差。

第三十七页,共九十六页,编辑于2023年,星期日10、气举阀的安装与调试安装方式主要有两种:固定式(阀只能同油管一齐进出)投捞式偏心工作筒用于安装、固定气举阀,并为投捞气举阀起导向作用。第三十八页,共九十六页,编辑于2023年,星期日调试的步骤为:充氮气:(大于设计打开压力0.03-0.05MPa)老化处理:(模拟井下承压,加至2.98MPa,并保持15min)恒温:{15.6C(60F),并保持15min}

气压阀的气室压力:

(2-8)(2-9a)第三十九页,共九十六页,编辑于2023年,星期日Ct——氮气压力随井筒温度变化的修正系数。(2-9b)(2-9c)试验架打开压力:

(2-10)

Tv——井下阀所处位置的预测温度,F。pti——第i级阀位置处的预测油压。第四十页,共九十六页,编辑于2023年,星期日单封隔器及单流阀完井

与半闭式装置类似,并在油管柱底端装有固定单流阀。避免了开式装置的弊端,使高压气体和井筒液体不能进入地层。3.闭式气举装置第四十一页,共九十六页,编辑于2023年,星期日10.1气举的最大产量1).最佳油气比在一定q下,dp/dz最小的R叫该产量下的最佳油气比。2).最佳油气比曲线同样管径下,产量不同,最佳油气比不同。产量越高,最佳油气比越小。作出q与R最佳的关系曲线,叫最佳油气比曲线。

10气举生产参数的确定第四十二页,共九十六页,编辑于2023年,星期日q最佳R第四十三页,共九十六页,编辑于2023年,星期日假设井口要求的压力一定,根据不同的产量qi与之对应的最佳气液比Ri,可算得不同产量下的井底流压。所得的井底流压与产量的关系曲线叫最佳油气比油管曲线。它与IPR曲线的交点就是满足最佳油气比的气举产量,因而也是气举可能的最大产量。因此:(1)气举的产量是有限的;(2)气举的产量还取决于入井动态。

3).最佳油气比油管曲线第四十四页,共九十六页,编辑于2023年,星期日qP最佳油气比油管曲线第四十五页,共九十六页,编辑于2023年,星期日我们已知在最佳油气比下的产量,根据最佳油气比曲线可定出其油气比。已知生产油气比:Rp

要求的最佳油气比为R最佳

则注入气量:10.2注入气量第四十六页,共九十六页,编辑于2023年,星期日根据协调点得井底压力Pwf,而:Pwf=Psi-Pfr+Pg因此:Psi=Pwf+Pfr-Pg其中:Psi—地面注气压力Pg—环空气柱产生的压力10.3注入压力第四十七页,共九十六页,编辑于2023年,星期日11气举设计依据设备的注气量、注气压力及IPR确定。内容:气举方式、装置类型、气举点深度、气液比、产量、凡尔位置、类型、尺寸及装配要求。连续气举间歇气举气举方式装置类型半闭式开式闭式第四十八页,共九十六页,编辑于2023年,星期日11.1气举井内的压力分布

环空气柱静压力分布近似为直线:Pg(X)—X处的气柱压力,(绝对);Pko—井口压力,(绝对);g—重力加速度gs—

标准状况下的气体密度;X—深度Ts、Ps

—标准状况下的温度和压力;Tav、Zav—平均温度、气体压缩因子。第四十九页,共九十六页,编辑于2023年,星期日注气点以上,压力梯度低注气点以下,压力梯度高气举时的压力平衡式:Pt+GfaL+Gfb(D-L)=PwfP

Pwf

Pt

Pko

DL油管内压力分布第五十页,共九十六页,编辑于2023年,星期日1).已知IPR、qL、Pt、Pko确定qg、L(1)由qL和IPR曲线定Pwf(2)根据qL、井底流压、生产油气比,按多相管流法算压力分布曲线。P

Pwf

Pt

Pko

DL平衡点注气点11.2生产参数的计算例第五十一页,共九十六页,编辑于2023年,星期日(3)计算环空的气柱压力分布曲线得交点,即平衡点;(4)取0.5-0.7MPa,得注气点位置。(5)从注气点起,取不同的总气液比按两相垂直管规律,计算出井口压力Pti,根据所要求的Pt,内插求出气液比:第五十二页,共九十六页,编辑于2023年,星期日(6)由所求出的总R、生产油气比及产量,确定注气量:qgi=(R-Rp)qLPt2平衡点注气点Pwf

Pt1Pko

LPtPt3

P(7)由R、Pt计算压力分布曲线,即生产时的油管压力分布曲线。可作为气举凡尔的设计压力线。

第五十三页,共九十六页,编辑于2023年,星期日2).已知Pt,qg,Pko,IPR确定qo和注气点深度(1)假定若干个产量,由生产油气比和注入气量得气举油气比Ri=(qg+q0iRp)/q0i;根据井口压力由多相流计算不同产量的压降曲线。(2)计算套管的压力分布线,并减去0.5-0.7MPa后得平行线C,与压降曲线的交点是不同产量的注气点。第五十四页,共九十六页,编辑于2023年,星期日(3)由各注气点的压力与深度起,按生产油气比,计算各产量下的压降曲线得井底压力Pwfi。(4)作出井底压力与产量的关系曲线,它是一半气举,一半自喷的油管曲线,它与IPR的交点就协调生产点。(5)计算出协调产量下压力分布曲线与C线的交点为注气点。第五十五页,共九十六页,编辑于2023年,星期日qoPwfqPwfLPt

Pko

Pwf1注气点CPPwf2PwfPwf3第五十六页,共九十六页,编辑于2023年,星期日(1)液面离井口距离较小a.下压过程b.Pt=LIρLg

=Pmax

LI=Pmax/ρLg-20LI—第一凡尔的下入深度;Pmax—压缩机额定输出压力。

11.3气举凡尔的安装位置1).第一个气举凡尔的下入深度第五十七页,共九十六页,编辑于2023年,星期日(2)液面离井口距离较远a.(/4)d2h=(/4)(D2-d2)h

h=(D2/d2-1)hPt=(h+h)ρLg=Pmax解出:h

=(d2/D2)Pmax/ρLg设Ls为停喷时的液面深度,则LI=h

+Ls=Ls+(d2/D2)Pmax/ρLg-20Dhh

Ls第五十八页,共九十六页,编辑于2023年,星期日(1)举升过程:随油管流体被举升到地面,环空液面下降。后期举升量减少,液面下降缓慢,最后几乎停止。(2)Pt2=Pt1+ZρLg=Pmax(3)Z=(Pmax-Pt1min)/ρLg(4)LII=LI+(Pmax-Pt1min)/ρLg-10(5)关闭压差:Pt1min是液面到凡尔II处时凡尔I处的油管压力。这时,我们要求凡尔I关闭,Pmax-Pt1min叫关闭压差。2).第二个凡尔的安装深度第五十九页,共九十六页,编辑于2023年,星期日(1)推广前式:Li=Li-1+(Pmax-Pti-1)/ρLg-10

Li—第i个凡尔的下入深度;

Pti-1

—第i-1个凡尔关闭时的油管压力。结论:确定以后各级凡尔的下入深度,关键是确定上一凡尔的关闭压差;或确定上一凡尔的后期油管压力。

(2)气举凡尔处的压力Pti根据设计气举参数时的油管压力分布曲线确定(3)凡尔孔径根据凡尔处的压差,注入气量,由气体咀流公式确定凡尔孔径。3).第i个尔凡尔的下入深度第六十页,共九十六页,编辑于2023年,星期日

间歇气举成本低、灵活性好,

常用于低压地层、中低产量井。一、常规间歇气举

它是连续气举的一种变型。在开采的中后期,将连续气举改为间歇气举,可以节省气源或增加排液深度。间歇气举有时可作为强化排液的手段;间歇气举可建立更低的井底流压。12间歇气举第六十一页,共九十六页,编辑于2023年,星期日(1)气体举升液段在油管中上升,并在油管壁形成液膜。同时液体继续从地层流入油管

(2)液段产出阶段,油管中液体段塞长度比上一阶段变短得更快(气体窜入、液体回落、液柱顶部离开井口)。

应在井底聚积最大可能的液体量。流体的举升可分为四个阶段:第六十二页,共九十六页,编辑于2023年,星期日(3)夹带液的产出:气泡突破液体到达地面。液柱压力减小,系统阻力随之减小,导致气体流速迅速增加。伴随气流带出大量液滴。(4)液柱的重新形成阶段:未产出的液滴及液膜回落到油管底部与油层流入的液体汇合。再把气体注入环空,开始新的循环周期。只要井底流动压差存在,地层就有液体产出。第六十三页,共九十六页,编辑于2023年,星期日第六十四页,共九十六页,编辑于2023年,星期日(1)每周期实际注气量:是最容易控制的重要参数。实际注入气量总是等于所需注入气量。太小会造成举升液量下降或液体回落量增加,太大将降低效率。(2)间歇气举阀:要求优化设计阀孔径,并能快速打开。3、常规间歇气举的敏感性参数第六十五页,共九十六页,编辑于2023年,星期日(3)油管载荷:给定的生产系统存在最优的油管载荷,可以用多种模型进行预测。井口压力影响初始液段大小和总循环时间,从而影响间歇气举过程。建议设计和生产中使用较小值。(4)注气压力:注气压力相对较低时,系统效率随注气压力的增大而增大。反之,系统效率降低。存在一个最优注气压力。第六十六页,共九十六页,编辑于2023年,星期日(5)油管尺寸:选定最佳油管尺寸应基于增产收益和花费增长的关系。(6)液体回落与气体窜流:液体回落量大约为16—23%。快速打开阀有助于减少第一阶段的窜流,气体窜流随举气深度增加而增大。第六十七页,共九十六页,编辑于2023年,星期日为常规间歇气举生产的一种变型。油管中的活动柱塞形成气液间的固体界面,不仅可降低间歇气举的液体回落,增加每周期的产液,还能阻止或减缓气体窜流,降低气体注入量,提高气体举升效率。还能防止油管结蜡和结垢。二、柱塞气举第六十八页,共九十六页,编辑于2023年,星期日第六十九页,共九十六页,编辑于2023年,星期日柱塞气举分为:普通柱塞气举注气柱塞气举地层气液比大于最小气液比,小于等于最佳气液比时,可采用普通柱塞气举。其循环过程分为三个阶段:柱塞上行柱塞下落压力恢复第七十页,共九十六页,编辑于2023年,星期日当地层气液比小于最小气液比时,必须给系统注气,即采用注气柱塞气举。其循环划分为四个不同的阶段:柱塞上行液段产出气体放喷段塞再生/气体压力恢复第七十一页,共九十六页,编辑于2023年,星期日最低气液比能进行柱塞举升的最小气液比。当地层气液比大于它时,才能仅依靠地层能量进行柱塞气举。

最佳气液比

井在最佳周期下运行所需的气液比。第七十二页,共九十六页,编辑于2023年,星期日柱塞最大循环次数

在井底和井口几乎没有停留的条件下,每天最大可能的循环次数。它主要取决柱塞气举完成一个工作周期所需的时间。柱塞是柱塞举升的心脏部件。

理想柱塞的工作特性包括

(1)良好的耐磨性、抗震性和防卡性(2)上行时,与油管间有良好的密封性(3)柱塞下降阻力小第七十三页,共九十六页,编辑于2023年,星期日第二节气举井的技术管理

气举井根据设计完井后,即可交付使用。但在完井过程中和使用过程中,气举井可能出这样或那样的问题,生产不能满足设计要求。因此,在生产过程中,要严格管理,不断监测油井的各种技术参数,并和设计参数进行比较。如果发现偏差,要从井身、气举阀、油藏、气举气源等方面寻找原因,从而解决问题。第七十四页,共九十六页,编辑于2023年,星期日一、气举井参数的监测

作为气举井技术管理的重要组成部分,要紧密监测气举井的技术参数。分析气举井动态,判断及处理气举井故障,制定气举井调整方案,经常用到下列参数:地面数据,包括油井井口压力、井口温度、油井产液量、油井产气量、油井含水率、套压、注气量、气举气温度、气举动态曲线(产液量对注气量关系曲线),地层压力(流动压力及静压),油井流动梯度(压力梯度和温度梯度)。其中有些参数是每天都得监测的,如井口压力、温度、套压、注气量,有些则是定期要监测的,如稳定生产测试数据,有些则在特殊要求下进行监测。第七十五页,共九十六页,编辑于2023年,星期日1)日常监测的参数

一般气举井都装有三笔记录仪,连续记录油井的井口压力、温度和套压,另外有气体流量计及记录仪,连续记录各井的注气流量。这些记录是生产技术人员分析判断油井是否有故障,故障原因以及提出解决办法的重要依据之一。如某井装有三个气举阀,如一切正常在完井后开始气举时,一定能看到套压有两个明显的压力降。正常稳定生产后,油压、油温、套压及注气量会各自保持在一条平滑的等值线上。否则,记录线会出现异常,这将在“故障分析与处理中”进一步讨论。第七十六页,共九十六页,编辑于2023年,星期日2)定期监测的参数

作为稳定生产测试,可更直观告诉技术人员目前油井的生产状况,同时告诉技术人员某些油井动态变化及变化原因。如某井井口压力下降,井口温度升高,注气量保持不变,测试发现产液量下降10%,因为含水上升了20%。生产测试的结果是进行气举优化、产量调整的重要依据。第七十七页,共九十六页,编辑于2023年,星期日3)特殊监测

这类监测一般费时费工,费用高,非十分需要,一般不采用。如气举动态曲线,在无法计算求出时,或发现计算结果与实际生产数据存在巨大差别时,就一定要利用稳定生产测试的方法,通过改变注气量实测一条动态曲线。否则,就无法对该井进行生产优化和调整。但目前,垂直管流计算软件越来越精确,一般情况下,都可通过计算机进行生产优化。还可通过计算机推算地层压力。在有些情况下,由于计算的多解性,一定要通过实际测试求得一些参数,从而利用计算机求解另外一些参数。如测压求得地层流、静压后,就很容易求得油管摩阻系数及地层传热系数。反之,油管摩阻和地层传热系数确定之后,很长一段时间内,不用测压,也可反推地层压力和产液指数。在某些特定情况下,油井参数出现异常,但从计算上还不能发现问题。这也需要进行特殊的监测。如HZ21-1-12井曾经一度注气量非常高,但产量比较理想,满足设计要求。但该井有多个备用气举阀工作筒,其中下有盲阀。当时分析可能有如下原因:第七十八页,共九十六页,编辑于2023年,星期日1)地层压力下降,工作阀下移至某盲阀,但该盲阀的密封元件已经完全损坏;2)几个气举阀同时打开进气;3)油管上出现洞缝。为了弄清原因,决定下入压力计和温度计,测压力梯度和温度梯度。结果证实第一级和第二级气举阀同时打开注气造成了上述问题,见图3-5-1和图3-5-2。调整第一级气举阀的设定值后,问题随之解决。同时,也澄清了对油藏的认识。第七十九页,共九十六页,编辑于2023年,星期日二、气举井故障分析与处理

气举井的技术管理就是发现问题,分析问题,解决问题,优化气量配置,取得最大产油量。上面讲到的参数监测,就是发现问题、分析问题的一个过程。一般问题都可通过日常监到的参数来发现,其它两类参数只是起进一步证实,进一步探查的作用。问题和故障可能会千差万别,不可能一一叙述,现就一般原则和常见故障作一分析。第八十页,共九十六页,编辑于2023年,星期日1.一般原则无论分析已有故障还是作日常动态监测来判断油井是否有故障,“一般原则”都可指导我们如何开展工作:1)收集该井所有能得到的资料;2)找到该井当前完井的气举设计资料;3)如果气举设计找不到,按当前该井情况重新作一设计;4)在设计图上,画上两条线:(1)以当前操作压力为起点的套压梯度线;(2)以当前产量为基础的多相流流压梯度线。第八十一页,共九十六页,编辑于2023年,星期日5)根据设计图,估计最有可能的注气点。根据气举阀设计值,估计最有可能的注气点,并比较步骤5)中的注入点(如果是油压控制阀,忽略该步骤)。计算注气阀的通气能力和通气量,并和实际注气量进行比较,一方面帮助判断实际注气点,另一方面,帮助判断是否可通过地面调整,达到设计要求,解决存在的问题。如果有计算机辅助计算,可利用上述思路,将各气举阀的设计值输入计算机,运转程序,计算机会告诉你注气点、临界注气量、实际注气量,要达到设计气量所需的套压等等信息。利用计算机,很快就能作出调整设计。利用计算机,还可判断输入数据是否准确,如地层压力、采液指数等。计算机还可以帮助技术员判断油井是否正常生产,是否存在故障。在作故障分析时,下列数据必须准确输入:井口压力、温度、产液量、产气量、注气量、注气压力、注气点、地层静压、产液指数。因此,必须保证计量仪表准确可靠。第八十二页,共九十六页,编辑于2023年,星期日2.常见故障表现、可能原因和处理方法

常见故障一般都可通过日常监测及时发现,及时得到处理。现举一些例子予以说明。(1)套压不稳,油压不稳,记录卡表现如图3-5-3所示。可能原因:注气量太大,或工作阀孔径太大。处理方法:检查工作阀的注气能力,如果过大,更换小一点的,使实际注气量高于工作阀的注气能力的5%以上。如果工作阀孔径不是太大,则减小地面气嘴,以降低套压,减少注气量。第八十三页,共九十六页,编辑于2023年,星期日(2)油井间歇以高油压生产,套压呈周期性急剧变化,记录卡表现如图3-5-4所示.可能原因:注气量过小,或油管在工作阀以下有孔。处理方法:比较实际注气量与工作阀的注气能力,如果没有问题,可能是油管上有孔,需要修井作业。另外一个可能的原因:对有环空安全阀的井,可能是环空安全阀失效。如是这种情况,气量卡上表现为间歇注气。此种情况应解决环空安全阀问题。第八十四页,共九十六页,编辑于2023年,星期日(3)套压升高,油压降低,记录卡表现如图3-5-5所示,并伴随产量下降、可能原因:工作阀堵塞、注气点上移。解决方法:换工作阀。第八十五页,共九十六页,编辑于2023年,星期日(4)套压不变,油压上升,记录卡表现如图3-5-6所示。可能原因:有人减小了油嘴,或有堵塞物在油嘴,或流动管线结垢,处理方法:开嘴,解堵。

第八十六页,共九十六页,编辑于2023年,星期日(5)油套压规则波动,记录卡表现如图3-5-7所示。可能原因,气量过大造成上一级阀间歇性同时打开。解决方法:适当减小气量。

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